头结点和头指针

在链表的实现中,头结点和头指针是两个不同的概念。

头结点是一种特殊的结点,它不存储数据,仅用于方便链表的操作。头结点通常放在链表的最前面,是链表的第一个结点。头结点中一般包含链表的一些基本信息,比如链表长度、首结点位置等等。

头指针指向头结点的指针,它的作用是记录链表的起始位置。如果没有头结点,那么头指针指向的就是链表的第一个结点。但是为了方便链表的操作,通常都会添加一个头结点,这样头指针就指向头结点,而不是实际的数据结点。这样做的好处是,链表的插入、删除等操作可以统一处理,不需要针对链表首结点和其他结点分别处理。

下面以一个简单的单链表为例,来解释头结点和头指针的概念。

假设有如下链表:

+----+      +----+      +----+      +----+      +----+
|    |----->|    |----->|    |----->|    |----->|    |
+----+      +----+      +----+      +----+      +----+
 head        1st         2nd         3rd        4th

其中,head为头指针,指向头结点,1st为头结点,不存储数据,仅用于方便操作。 2nd、3rd、4th为链表中的实际数据结点。

在代码实现中,我们通常使用下列方式来定义头结点和头指针:

typedefstructNode *PtrToNode;structNode {
    ElementType Data;
    PtrToNode Next;
};

typedef PtrToNode List;
typedef PtrToNode Position;

List MakeEmpty() {
    List L = (List)malloc(sizeof(struct Node));
    L->Next = NULL;
    return L;
}

其中,List类型实际上是一个指向struct Node类型的指针,Position类型也是一个指向struct Node类型的指针。MakeEmpty函数中,创建了一个头结点,并将其Next指针初始化为NULL,然后返回头指针。这样,我们就可以通过头指针方便地操作链表了。